På EU-plan arbejdes der for tiden på flere projekter, der beskæftiger sig med manuel, halvautomatisk og robotiseret laser-hybridsvejsning. Odense Stålskibsværft A/S, Lindø, arbejder i tæt samarbejde med Lasercenteret på FORCE Technology omkring denne udvikling.
Rivende udvikling
I de senere år har der været en stor udvikling af lasersvejseudstyr. YAG-laser udstyret har bevæget sig mod kraftigere systemer med højere lasereffekter end tidligere.
Ligeledes har traditionelt MIG-udstyr gennemgået en stor udvikling omkring strømkilderne, hvilket har resulteret i mere stabile strømkilder med bedre styring og flere reguleringsmuligheder.
Kombination af laser og lysbue
Hybridsvejsning kombinerer de to processer i én. Fra laseren opnås en stor indtrængning, det vil sige svejsedybde og høj svejsehastighed. MIG-processen tilfører tilsatsmateriale og varme og tillader at man kan arbejde med større spaltetolerancer.
”Processen udgør en kombination af en laserstråle og en traditionel lysbue i samme smeltebad. Hvis det kun havde været en MIG-svejsning ville man være nødt til at tilskære pladekanterne i en vinkel og lægge adskillige svejsesømme. Dette er tidskrævende og der tilføres meget varme. Laseren tager hele dybden på en gang. Den har evnen til at skyde dybt, hvor traditionelle processer mere arbejder i overfladen”, fortæller Steen Erik Nielsen fra FORCE Technology i Brøndby, der er fagekspert på området.
Fordele ved hybridsvejsning
Hybridprocessen bruger meget lidt energi. Det betyder, at en stålplade ikke bliver lige så varm som ved ren lysbuesvejsning, og muligheden for at emnerne deformeres på grund af varme begrænses meget.
”I dag kan en industriel YAG-laser fås med en effekt på 4 Kilo-watt. Hvis hver proces bidrager med stort set lige meget energi, har man pludselig den dobbelte energi samlet på ét sted. Med dobbelt så meget energi eller effekt, kan man i princippet svejse dobbelt så hurtigt. I praksis er hastigheden ved mange anvendelser således ligefrem mangedoblet i forhold til almindelig lysbuesvejsning”, konstaterer Steen Erik Nielsen.
En stor del af automobilindustrien og de europæiske skibsværfter benytter i dag hybrid-svejsning. Hvor man tidligere kun kunne lysbuesvejse omkring en halv meter i minuttet, kan man med laserhybrid-udstyr svejse op til ti meter i minuttet.
Stråler i alle kroge
FORCE Technologys Lasercenter er for tiden involveret i to europæiske projekter indenfor skibsværftsområdet omkring laser-hybrid svejsning i samarbejde med Odense Stålskibsværft A/S, Lindø.
Det ene projekt hedder Dock-laser og omhandler det manuelle svejsearbejde, der foregår, når skibssektionerne sættes sammen, inden skibet søsættes. Her er man ved at udvikle hybridsvejsning til brug manuelt og halvautomatisk.
Det andet projekt hedder Ship-YAG og går ud på at indføre robotiseret laser-hybrid svejsning på europæiske skibsværfter. Hos Lindøværftet har projektet allerede kørt over en toårig periode og det forventes at blive implementeret permanent til næste år.
”I princippet hænges en robot op på hovedet og sænkes ned i konstruktionen således, at den kan komme til at svejse langs kanter og rundt i hjørner. Der benyttes en YAG-laser til projektet. Det er en speciel type laser, som tillader at lyset kan transporteres gennem et optisk kabel. Strålen ledes gennem kablet som kan være flere hundrede meter langt og ud i hybridsvejsehovedet, hvor sammenkoblingen med MIG enheden finder sted”, fortæller Steen Erik Nielsen.
Hybridsvejsehovedet er monteret direkte på en robot, hvilket gør metoden meget fleksibel, da man får mulighed for at svejse steder, hvor man normalt har sværere ved at komme til.
Sikkerhed frem for alt
Ved at anvende YAG-laser, som er tæt på det synlige lys, er der nogle sikkerhedsmæssige forhold, som er ret vigtige med hensyn til personafskærmning. I forbindelse med de europæiske projekter skal der blandt andet foretages en vurdering af hvor farlig strålingen og refleksionerne er ved laser-hybridsvejsningen.
FORCE Technology fungerer som rådgiver og står for test af hybridsvejsehovedet samt for løsning af de sikkerhedsmæssige aspekter under hele projektperioden.
Yderligere oplysninger:
Steen Erik Nielsen
Telefon (direkte): 43 26 73 86
E-mail: sen@force.dk